Un guide pour spécifier le bon palan pour votre application
Appareils de levage | How To's | par | 17 févr. 2020
L’achat ou la spécification de palans pour soulever des objets lourds à proximité de l’équipement et/ou du personnel est une décision qui mérite réflexion. Dans cet article, nous identifierons certains éléments importants à prendre en compte dans votre processus de prise de décision.
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Lors du choix d’un palan manuel à chaîne manuelle, la capacité nominale doit être au moins aussi élevée que le poids de la charge la plus lourde à soulever et pas supérieure à la capacité nominale de l’œil de coussinet, du système de monorail ou de toute autre structure aérienne à laquelle le palan sera suspendu.
En plus des facteurs énumérés ci-dessus pour les palans manuels, lors de la détermination de la capacité requise pour un palan électrique ou pneumatique, nous devons non seulement considérer le poids de la charge la plus lourde à soulever, mais nous devons également déterminer la charge effective moyenne (MEL) et appliquer le facteur MEL de 0,65.
Pour plus de détails, veuillez consulter la norme ASME HST-1, Performance Standard for Electric Chain Burstists, sections 1-1.1 à 1-2.4.2.
Les palans à chaîne peuvent être suspendus dans un emplacement fixe ou ils peuvent être montés sur chariot au moyen d’un crochet supérieur ou d’une patte de montage. Les chariots peuvent être rigides ou articulés. La traversée du chariot peut être simple (type poussée), à engrenage manuel ou motorisée. Voir ci-dessous pour des exemples de types de suspension de palan à chaîne typiques.
Il est approprié de regrouper ces trois paramètres car ils sont étroitement liés. En termes simples, la longueur de levage est la distance que le crochet de charge peut parcourir entre ses positions complètement abaissées et complètement relevées.
La portée est égale à la différence d’élévation entre le point de suspension du palan (surface de roulement de l’œil du coussin ou de la poutre du chariot) et la selle du crochet dans sa position la plus basse.
La hauteur libre est la distance entre le point de suspension du palan et la selle à crochet entièrement relevée. Pour un palan avec suspension à crochet supérieur, la dimension de la hauteur libre est la distance entre la selle du crochet supérieur et la selle du crochet inférieur entièrement relevé.
Le type de fonctionnement fait référence à la source d’alimentation utilisée pour entraîner le mouvement de levage. Les types d’exploitation comprennent l’alimentation manuelle, électrique ou pneumatique (air). Certains des critères permettant de déterminer lequel de ces types convient le mieux à une application donnée comprennent le coût initial, la disponibilité des services publics, le cycle d’utilisation, les exigences en matière de vitesse de levage, l’environnement d’exploitation et plus encore.
Les palans manuels à chaîne à main ont le prix d’achat le plus bas, ce qui les rend idéaux pour les applications impliquant une utilisation temporaire ou peu fréquente, de faibles capacités, une courte hauteur de levage et lorsque les sources d’alimentation ne sont pas disponibles.
Les palans électriques et pneumatiques offrent des vitesses de levage plus rapides, sont plus ergonomiques et sont mieux adaptés que les palans manuels pour les cycles de service lourds, les capacités élevées et les levages longs.
Les palans pneumatiques nécessitent un volume important d’air comprimé pour fonctionner et sont souvent utilisés pour des applications impliquant de longs levages ou des cycles de service élevés et dans des zones où l’énergie électrique n’est pas pratique ou indisponible. Les moteurs pneumatiques ont tendance à se refroidir automatiquement, offrant une capacité de fonctionnement presque illimitée. Et, comme il n’y a aucun risque d’arc électrique, les palans à air sont également utilisés dans certaines zones dangereuses où des gaz ou de la poussière inflammables peuvent être présents. Un inconvénient est que les palans pneumatiques ont tendance à être beaucoup plus bruyants à utiliser que les palans électriques ou manuels.
Les palans électriques peuvent avoir un prix d’achat inférieur à celui des palans pneumatiques. Ils ne nécessitent pas l’achat et l’installation d’un compresseur d’air et sont normalement plus silencieux que les palans à air pour fonctionner. Si une puissance électrique appropriée est disponible, les palans électriques sont sélectionnés plus souvent que les palans pneumatiques pour la plupart des applications de levage générales. Les palans électriques peuvent également être équipés de moteurs et de commandes spéciaux pour les rendre adaptés à une utilisation dans des zones dangereuses désignées.
L’American Society of Engineers (ASME) et le Hoist Manufacturer’s Institute (HMI) ont élaboré et publié des normes pour les palans, y compris les cotes de service des palans. Ces classifications de tâches sont fondées sur de nombreux facteurs, y compris le nombre de levages effectués par heure au cours d’une période de travail donnée, la charge moyenne et maximale soulevée, la fréquence à laquelle la charge maximale est soulevée, la distance moyenne à laquelle la charge est soulevée et abaissée, et le nombre maximal d’arrêts et de départs par heure. Le tableau ci-dessous est fourni à titre de référence pour vous aider à comprendre l’importance des cotes de classe de service fournies par le fabricant de palans pour ses produits.
Les vitesses de levage des palans varient considérablement et doivent être examinées attentivement avant de faire une sélection. D’une manière générale, des vitesses de levage plus rapides sont préférables pour les levages longs ou pour les applications de levage plus courts dans lesquelles un grand nombre de cycles de levage/abaissement doivent être effectués dans un laps de temps relativement court.
Le poids de la charge à soulever, ainsi que la vitesse de levage et le rapport de levage requis, déterminent le couple requis, qui à son tour dicte la puissance du moteur requise pour fournir ce couple. Des moteurs de puissance plus élevée peuvent ajouter à la taille, au poids et à la consommation d’énergie d’un palan, ainsi qu’à son coût.
Les vitesses de levage les plus courantes se situent entre 8 et 32 FPM. CMCO propose des palans motorisés avec des vitesses aussi basses que 3 FPM et aussi élevées que 64 FPM.
Certains palans électriques sont conçus pour fonctionner avec une alimentation monophasée de 120 ou 230 vac. Ces palans ont généralement une capacité de 1/4 à 2 tonnes et sont le plus souvent utilisés dans les ateliers à domicile, les garages et certaines installations de fabrication légère. La plupart des installations industrielles en Amérique du Nord sont câblées pour une alimentation de 208, 230, 460 ou 575 V, 3 phases, 60 Hz. Les tensions les plus courantes sont de 240 V et 480 V, bien que 575 V soit également fréquemment utilisé au Canada. Il est important de vérifier votre alimentation électrique disponible avant d’essayer d’acheter ou de spécifier un palan électrique.
Pour réduire le risque de blessures graves dues à un choc électrique, la plupart des commandes de levage électrique ne fonctionnent pas sur la tension de ligne complète fournie aux moteurs de levage. Au lieu de cela, ils utilisent des transformateurs pour abaisser la tension de contrôle à 120v ou 24v. La majorité des palans aux États-Unis sont dotés de commandes 120v.
Les palans peuvent être équipés d’une variété de types de commandes différents. Les plus courantes sont les commandes de contacteur à une ou deux vitesses. La commande de contacteur à deux vitesses nécessite également un moteur spécial avec des enroulements à deux vitesses.
Un autre type de contrôle disponible est l’entraînement à vitesse variable (VFD), parfois également appelé entraînement de fréquence réglable (AFD). Ce système de contrôle à semi-conducteurs ajuste la vitesse et le couple du moteur à courant alternatif en faisant varier la fréquence et la tension d’entrée du moteur. Par exemple, un palan à vitesse variable fonctionnant à 20 FPM sur une puissance de 60 Hz fonctionnerait à environ 10 FPM si, grâce à une commande VFD, la fréquence est réduite à 30 Hz.
Les systèmes d’entraînement à fréquence variable en boucle fermée, également connus sous le nom d’entraînements à vecteurs de flux, amènent le contrôle VFD à un autre niveau, en utilisant un codeur sur des composants rotatifs, tels que l’arbre du moteur de levage ou l’arbre de sortie de la boîte de vitesses, pour envoyer un retour au module de commande. Ce type de système de commande en boucle fermée peut fournir un contrôle de vitesse extrêmement précis et un repérage de charge et peut être utilisé en conjonction avec un contrôle logique programmable (PLC) pour automatiser les fonctions de levage et d’abaissement en fonction de paramètres prédéfinis. Un autre avantage significatif d’un entraînement de levage à vecteur de flux est le freinage dynamique, qui fournit des arrêts plus doux et peut prolonger considérablement la durée de vie du frein moteur.
La majorité des palans électriques à chaîne sont équipés d’une suspension de commande câblée suspendue au palan, au chariot ou à la grue (le cas échéant). Dans certains cas, les suspensions câblées peuvent également être fixées au mur. Des systèmes de télécommande radio sans fil sont également disponibles et peuvent permettre à l’opérateur de contrôler les fonctions de levage de n’importe où dans le voisinage général du palan. Les suspensions radiocommandées peuvent également être plus petites, plus légères et plus ergonomiques qu’une suspension câblée.
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Avant de choisir un palan, il est important de tenir compte des contraintes dimensionnelles qui existent dans la zone où le palan peut être utilisé. Des questions telles que le dégagement de la hauteur libre, le dégagement latéral le long du monorail ou de la poutre de grue et l’approche finale sont des dégagements particulièrement critiques.
Le terme « approche finale » (voir dimension « A » à droite) peut être défini comme la distance entre l’axe médian du crochet de levage et l’extrémité d’une poutre de monorail, d’une poutre de pont ou d’une piste sur laquelle le treuil fonctionne.
Ceci est important car il s’agit de la capacité de centrer le palan sur la charge à soulever pour éviter la traction latérale. En savoir plus sur les dangers de la traction latérale.
Les palans à chaîne standard sont conçus pour des « conditions de fonctionnement normales ». Des conditions telles que les températures extrêmes, les zones extérieures non protégées, les environnements marins chargés de sel, les atmosphères corrosives, les zones dangereuses classées, les salles blanches et les zones de lavage, entre autres, peuvent nécessiter des palans avec des modifications spéciales ou des caractéristiques optionnelles conçues pour ces endroits.
Nous espérons que les informations contenues dans cet article ont donné un aperçu de certaines des considérations à prendre en compte avant d’acheter ou de spécifier un palan. Le choix du bon palan pour l’application peut être la première étape vers un mouvement sûr, efficace et ergonomique des matériaux. Pour obtenir de l’aide concernant vos besoins en matière de levage aérien, veuillez contacter nos experts en applications.
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Les variateurs de fréquence, ou EFV, sont un type de contrôleur de moteur à courant alternatif qui entraîne un moteur électrique en faisant varier la fréquence et la tension qui lui sont fournies.
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